BASICKNOWLEDGEOFINDUSTRIALROBOT工業機器人編程應用

01應用編程的基本步驟工業機器人基礎軌跡程序設計工業機器人機床上下料程序設計020403工業機器人搬運碼垛程序設計CONTENTS目錄01應用編程的基本步驟一、應用編程基本步驟從本質上講，工業機器人在工業中的應用可總結為兩個典型：軌跡編程和搬運編程。只要掌握這兩種典型應用的調試方法就可以應對千變萬化的現場應用調試。工業機器人應用編程歸根結底是機器人與其外圍設備交互的過程，如右圖所示，8個步驟分別對應機器人程序編寫的前、中、后三個階段。02工業機器人基礎軌跡程序設計二、工業機器人基礎軌跡程序設計常見的程序編程方法有兩種——示教編程方法和離線編程方法。示教編程方法是由操作者控制機器人運動，記錄機器人作業的目標點，并插入所需的機器人指令和函數來完成程序的編寫。離線編程方法是操作者不對實際作業的機器人直接進行示教，而是在離線編程軟件中進行編程和仿真，并生成示教數據，通過計算機間接對機器人進行示教。由于示教編程方式使用性強，操作簡單，因此大部分機器人都常用這種方法。二、工業機器人基礎軌跡程序設計軌跡編程工作站由優質鋁材加工制造，表面陽極氧化處理、通過在平面、曲面上蝕刻不同圖形規則的圖案（平行四邊形、五角星、橢圓、風車圖案、凹字形圖案等多種不同軌跡圖案）。且該模型配有TCP示教輔助裝置（圖右上角），可通過焊槍描繪圖形，訓練對機器人基本點的示教。還可以通過TCP輔助裝置訓練創建機器人工具坐標。二、工業機器人基礎軌跡程序設計二、工業機器人基礎軌跡程序設計

PROCmain()rIntiAll；！初始化程序WHILETRUEDO！死循環Path_20;Path_30;Path_40;Path_50;Path_60;Path_70;WaitTime5；！等待5sENDWHILEENDPROCPROCrIntiAll()!初始化程序MoveAbsJPhome\NoEOffs，v50，fine，tool0；！回原點。ENDPROC主程序main()中調用的子程Path_20~Path_70分別對應圖5-5中(a)~(f)軌跡圖案，以下給出初始化子程序以及圖案(a)~(f)的程序。二、工業機器人基礎軌跡程序設計PROCPath_20()!風車圖案軌跡程序MoveJoffs（p10,0,0,50），v100，fine，tool1\WObj:=wobj0;！運行至第一個目標點正上

方50mm處，

其中tool1是新建的工具坐標（焊槍）MoveLp10，v200，fine，tool1\WObj:=wobj0;MoveLp20，v200，fine，tool1\WObj:=wobj0;MoveCp30，p10，v200，fine，tool1\WObj:=wobj0;！三點確定一條圓弧，p20為當前

位置，所以應該示教p30、p10兩個目標點MoveLp40，v200，fine，tool1\WObj:=wobj0;MoveCp50，p10，v200，fine，tool1\WObj:=wobj0;MoveLp60，v200，fine，tool1\WObj:=wobj0;MoveCp70，p10，v200，fine，tool1\WObj:=wobj0;MoveLp80，v200，fine，tool1\WObj:=wobj0;MoveCp90，p10，v200，fine，tool1\WObj:=wobj0;MoveLoffs（p10,0,0,50），v100，fine，tool1\WObj:=wobj0;!走完軌跡回安全點ENDPROC二、工業機器人基礎軌跡程序設計PROCPath_30()！橢圓圖案軌跡程序MoveJoffs（p100,0,0,50），v100，fine，tool1\WObj:=wobj0;！運行至第一個目標

點正上方MoveLp100，v200，fine，tool1\WObj:=wobj0;MoveCp110，p120，v200，fine，tool1\WObj:=wobj0;MoveCp130，p100，v200，fine，tool1\WObj:=wobj0;MoveLoffs（p100,0,0,50），v100，fine，tool1\WObj:=wobj0;！注意一個MoveC

指令不能繪制一個完整的圓ENDPROC二、工業機器人基礎軌跡程序設計PROCPath_40()！平行四邊形圖案軌跡程序MoveLoffs（p140,0,0,50），v100，fine，tool1\WObj:=wobj0;!運行至第一個目標點正上方MoveLp140，v200，fine，tool1\WObj:=wobj0;MoveLp150，v200，fine，tool1\WObj:=wobj0;MoveLp160，v200，fine，tool1\WObj:=wobj0;MoveLp170，v200，fine，tool1\WObj:=wobj0;MoveLp140，v200，fine，tool1\WObj:=wobj0;MoveLoffs（p140,0,0,50），v100，fine，tool1\WObj:=wobj0;ENDPROC二、工業機器人基礎軌跡程序設計PROCPath_50()！五角星圖案軌跡程序MoveLoffs（p180,0,0,50），v100，fine，tool1\WObj:=wobj0;！運行至第一個目標點正上方MoveLp180，v200，fine，tool1\WObj:=wobj0;MoveLp190，v200，fine，tool1\WObj:=wobj0;MoveLp200，v200，fine，tool1\WObj:=wobj0;MoveLp210，v200，fine，tool1\WObj:=wobj0;MoveLp220，v200，fine，tool1\WObj:=wobj0;MoveLp230，v200，fine，tool1\WObj:=wobj0;MoveLp240，v200，fine，tool1\WObj:=wobj0;MoveLp250，v200，fine，tool1\WObj:=wobj0;MoveLp260，v200，fine，tool1\WObj:=wobj0;MoveLp270，v200，fine，tool1\WObj:=wobj0;MoveLp180，v200，fine，tool1\WObj:=wobj0;MoveLoffs（p180,0,0,50），v100，fine，tool1\WObj:=wobj0;ENDPROC二、工業機器人基礎軌跡程序設計PROCPath_60()！凹字形圖案軌跡程序MoveJoffs（p280,0,0,50），v100，fine，tool1\WObj:=wobj0;!運行至第一個目標點正上方MoveLp280，v200，fine，tool1\WObj:=wobj0;MoveCp290，p300，v200，fine，tool1\WObj:=wobj0;!注意區分直線和曲線MoveLp310，v200，fine，tool1\WObj:=wobj0;MoveCp320，p330，v200，fine，tool1\WObj:=wobj0;MoveLp340，v200，fine，tool1\WObj:=wobj0;MoveCp350，p360，v200，fine，tool1\WObj:=wobj0;MoveLp370，v200，fine，tool1\WObj:=wobj0;MoveCp380，p390，v200，fine，tool1\WObj:=wobj0;MoveLp280，v200，fine，tool1\WObj:=wobj0;MoveJoffs（p280,0,0,50），v100，fine，tool1\WObj:=wobj0;ENDPROC二、工業機器人基礎軌跡程序設計PROCPath_70()!楓葉圖案軌跡程序MoveJoffs（p400,0,0,50），v100，fine，tool1\WObj:=wobj0;MoveLp400，v200，fine，tool1\WObj:=wobj0;MoveCp410，p420，v200，fine，tool1\WObj:=wobj0;！注意楓葉圖案軌跡處于訓練模型的曲面上。MoveCp430，p440，v200，fine，tool1\WObj:=wobj0;MoveLp450，v200，fine，tool1\WObj:=wobj0;MoveCp460，p470，v200，fine，tool1\WObj:=wobj0;MoveCp480，p490，v200，fine，tool1\WObj:=wobj0;MoveLp400，v200，fine，tool1\WObj:=wobj0;MoveLoffs（p400,0,0,50），v100，fine，tool1\WObj:=wobj0;!走完軌跡回安全點MoveAbsJPhome\NoEOffs，v50，fine，tool0;！執行完所有程序后回到程序的初始位置ENDPROC03工業機器人搬運碼垛程序設計三、工業機器人搬運碼垛程序設計搬運工作臺底板外形尺寸560×400×8mm，兩塊底板座分別有四組不同形狀的工件組成，有圓形、正方形、六邊形等，如圖5-7所示。機器人末端采用真空吸盤對不同形狀物料進行點對點的搬運操作。3.1搬運工作站三、工業機器人搬運碼垛程序設計搬運程序主要由計算程序、取料程序、放料程序組成，主程序main由兩個FOR循環嵌套構成，分別對行和列進行循環操作。3.1搬運工作站三、工業機器人搬運碼垛程序設計PROCmain()L1:=1;！列變量初始化H1:=0;！行變量初始化ResetDO8;！吸盤初始化MoveAbsJPhome\NoEOffs,v300,z0,tool1;FORiFROM1TO4DO！列循環，用于循環搬運每列不同工件Lcount;！列計算子程序H1:=0;FORjFROM0TO3DO！行循環，用于循環搬運每行同一種工件Pick;Place;IncrH1;！行自增ENDFORIncrL1;！列自增ENDFORMoveAbsJPhome\NoEOffs,v300,z0,tool1;！搬運完成回初始位置ENDPROC方法一：三、工業機器人搬運碼垛程序設計PROCLcount()！列計算子程序TESTL1CASE1:Place10:=Place20;Pick10:=Pick20;！Place20、Pick20分別為示教的放料目標點和取料目標點CASE2:Place10:=Offs(Place20,0,-53,0);Pick10:=Offs(Pick20,0,-53,0);！對示教的Place20、Pick20點進行列偏移，以下說明同上CASE3:Place10:=Offs(Place20,0,-53*2,0);Pick10:=Offs(Pick20,0,-53*2,0);CASE4:Place10:=Offs(Place20,0,-53*3,0);Pick10:=Offs(Pick20,0,-53*3,0);ENDTESTENDPROC三、工業機器人搬運碼垛程序設計PROCPick()！MoveJoffs(Pick10,H1*(-53),0,40),v100,z0,tool1;!抓取目標點正上方過渡點MoveLOffs(Pick10,H1*(-53),0,0),v20,fine,tool1;!慢速移至抓取目標點SetDO8;WaitTime1;MoveLoffs(Pick10,H1*(-53),0,40),v100,z0,tool1;ENDPROCPROCPlace()MoveJoffs(Place10,-H1*53,0,40),v100,z0,tool1;MoveLOffs(Place10,-H1*53,0,2),v20,fine,tool1;!注意放料時Z方向要留間隙ResetDO8;WaitTime1;MoveLoffs(Place10,-H1*53,0,40),v100,z0,tool1;ENDPROC三、工業機器人搬運碼垛程序設計PROCmain()MoveAbsJPhome\NoEOffs,v200,z50,tool0;FORiFROM0TO3DOFORjFROM0TO3DOMoveJoffs(Pick20,-j*53,-i*53,40),v100,z0,tool1;!注意Z0和fine的區別MoveLoffs(Pick20,-j*53,-i*53,0),v20,fine,tool1;SetDO8;WaitTime1;MoveLoffs(Pick20,-j*53,-i*53,40),v20,z0,tool1;MoveJoffs(Place20,-j*53,-i*53,40),v100,z0,tool1;MoveLoffs(Place20,-j*53,-i*53,2),v20,fine,tool1;ResetDO8;WaitTime1;MoveLoffs(Place20,-j*53,-i*53,40),v20,z0,tool1;ENDFORENDFORMoveAbsJPhome\NoEOffs,v200,z50,tool1;ENDPROC方法二：三、工業機器人搬運碼垛程序設計碼垛工作臺由供料單元、傳送帶、檢測傳感器、三相異步電機、物料碼放區等組成，如下圖所示。工作時控制系統控制供料單元進行供料、推料至輸送帶，待物料輸送至輸送線末端時機器人進行物料分揀碼垛工作。3.2碼垛工作站三、工業機器人搬運碼垛程序設計

PLC程序設計流程如圖所示，供料單元在送料時遵循先頂料后推料，復位時正好相反，PLC通過控制變頻器來控制電機的起動，當工件傳送到末端時電機停止，機器人再抓取工件至碼放區進行碼垛。如此循環，直到機器人搬完所有工件。3.2.1PLC程序編寫三、工業機器人搬運碼垛程序設計3.2.1PLC程序編寫三、工業機器人搬運碼垛程序設計3.2.1PLC程序編寫三、工業機器人搬運碼垛程序設計3.2.2機器人程序編寫三、工業機器人搬運碼垛程序設計3.2.2機器人程序編寫PROCmain()ResetDO8;MoveAbsJPhome\NoEOffs,v300,z0,tool1;FORzFROM0TO1DO!層循環FORyFROM0TO5DO!列循環FORxFROM0TO1DO!行循環pick;place；

ENDFORENDFORENDFORMoveAbsJPhome\NoEOffs,v300,z0,tool1;ENDPROCPROCpick()MoveJpick1,v200,fine,tool1;！抓取準備位置WaitDIDI6_Robot_start,1;MoveLpick11,v50,fine,tool1;！抓取位置正上方MoveLpick21,v20,fine,tool1;！慢速下降到抓取位置SetDO8;WaitTime1;MoveLpick11,v50,fine,tool1;ENDPROC三、工業機器人搬運碼垛程序設計3.2.2機器人程序編寫PROCplace()MoveLplace1,v100,z0,tool1;MoveLOffs(place10,(x*45.5)+5,(y*(-25))-5,(z*15.5)+5),v50,fine,tool1;!place10位放料示教點，注意5mm的偏移是考慮到機器人直接放料時難免會有偏差，預留5mm的間隙是為了進行二次定位，消除放料偏差MoveLoffs(place10,x*45.5,-y*25,z*15.5),v10,fine,tool1;ResetDO8;WaitTime1;MoveLoffs(place10,x*45.5,-y*25,(z*15.5)+15),v10,fine,tool1;MoveLplace1,v100,z0,tool1;ENDPROC04工業機器人機床上下料程序設計四、工業機器人機床上下料程序設計機床上下料工作站由ABBIRB1410機器人、供料機構、雙工位三爪卡盤（模擬機床上下料）、3×3立體庫、機器人雙手爪夾具等組成，如下圖所示。機器人按照機床的不同工藝要求、加工時間和周期的不同，進行有效的協調。該套件引入機器人典型的上下料工作任務，可對機器人系統，PLC控制系統、傳感器、氣缸等集成控制進行學習，同時該套件采用雙爪工具，在上料的同時進行下料工作，提高了工作效率，保證加工的工作節拍。4.1上下料工作站通過PLC程序控制落料機構進行工件毛坯供料。出料位檢測傳感器檢測到有供料工件推出時，機器人手抓移至檢料平臺將待加工工件抓取至模擬機床的氣動三爪卡盤進行上下料工作，模擬加工完成后放至立體庫。如此循環，直至機器人將所有加工完成工件放至立體庫。具體控制流程如右圖所示。4.2PLC程序編寫四、工業機器人機床上下料程序設計4.2PLC程序編寫四、工業機器人機床上下料程序設計4.2PLC程序編寫四、工業機器人機床上下料程序設計4.2PLC程序編寫四、工業機器人機床上下料程序設計按下起動按鈕后，頂料氣缸頂住上層工件，SC3落料檢測傳感器檢測到工件后延時0.5s，推料氣缸推出下層工件，此時SC4出料位檢測傳感器檢測到工件，并發送信號給機器人進行取料。以此同時，推料氣缸推出工件0.1s后復位，推料氣缸復位后頂料氣缸再復位，從而讓上層工件繼續掉落。程序循環執行，直至機器人完成所有工件的抓取動作。4.3機器人程序編寫四、工業機器人機床上下料程序設計4.3機器人程序編寫四、工業機器人機床上下料程序設計PROCmain()！主程序

rIntiAll; FORiFROM1TO5DO Pick;！機器人取料程序

SL;！機器人模擬機床上料程序

XL;！機器人模擬機床下料程序

Ruku;！工件入庫程序

ENDFORENDPROCPROCrIntiAll()！初始化程序

Resetdo2; Resetdo1; Resetdo7; Resetdo9; py:=0;ENDPROC4.3機器人程序編寫四、工業機器人機床上下料程序設計PROCPick()WaitDIDI6,1;!等待出料位有料

MoveAbsJPhome,v200,z50,tool1; MoveJoffs(p10,-100,0,100),v100,fine,tool1; MoveLoffs(p10,0,0,100),v100,fine,tool1; MoveLp10,v20,fine,tool1; WaitTime1; Setdo9;！機器人右側夾爪

WaitTime1; MoveLoffs(p10,0,0,100),v50,fine,tool1; MoveLoffs(p10,-100,0,100),v50,fine,tool1; WaitTime1;WaitDIDI6,1;！等待出料位有料MoveJoffs(p20,-100,0,100),v100,fine,tool1; MoveLoffs(p20,0,0,100),v100,fine,tool1; MoveLp20,v20,fine,tool1; WaitTime1; Setdo7;！機器人左側夾爪

WaitTime1; MoveLoffs(p20,0,0,100),v50,fine,tool1; MoveLoffs(p20,-100,0,100),v50,fine,tool1; MoveAbsJPhome,v200,z50,tool1;ENDPROC！完成雙手爪取料4.3機器人程序編寫四、工業機器人機床上下料程序設計PROCSL()！上料程序

MoveAbsJPhome,v200,z50,tool1; IFdo7=1THEN!如果左夾爪有料，則給左側三爪卡盤上料

MoveJoffs(p30,0,-100,100),v100,z50,tool1; MoveLoffs(p30,0,-100,0),v100,fine,tool1; MoveLp30,v20,fine,tool1; WaitTime1; Setdo1;!機器人左側三爪卡盤加緊

WaitTime0.5; Resetdo7; WaitTime1; MoveLoffs(p30,0,-100,0),v100,fine,tool1; MoveJoffs(p30,0,-100,100),v100,z50,tool1; ENDIF IFdo9=1THEN!如果右夾爪有料，則給右側三爪卡盤上料

MoveJoffs(p40,0,100,100),v100,z50,tool1; MoveLoffs(p40,0,100,0),v100,fine,tool1; MoveLp40,v20,fine,tool1; WaitTime1; Setdo2; WaitTime0.5; Resetdo9; WaitTime1; MoveLoffs(p40,0,100,0),v100,fine,tool1; MoveJoffs(p40,0,100,100),v100,z50,tool1; ENDIF MoveAbsJPhome,v200,z50,tool1;ENDPROC4.3機器人程序編寫四、工業機器人機床上下料程序設計 PROCXL()！下料程序

MoveAbsJPhome,v200,z50,tool1; IFdo1=1THEN！左側三爪卡盤下料

MoveJoffs(p30,0,-100,100),v100,z50,tool0; MoveLoffs(p30,0,-100,0),v100,fine,tool0; MoveLp30,v20,fine,tool0; WaitTime1; Setdo7; WaitTime0.5; Resetdo1; WaitTime1; MoveLoffs(p30,0,-100,0),v100,fine,tool1; MoveJoffs(p30,0,-100,100),v100,z50,tool1; ENDIF IFdo2=1THEN！右側三爪卡盤下料

MoveJoffs(p40,0,100,100),v100,z50,tool1; MoveLoffs(p40,0,100,0),v100,fine,tool1; MoveLp40,v20,fine,tool1; WaitTime1; Setdo9; WaitTime0.5; Resetdo2; WaitTime1; MoveLoffs(p40,0,100,0),v100,fine,tool1; MoveJoffs(p40,0,100,100),v100,z50,tool1; ENDIF MoveAbsJPhome,v200,z50,tool0;ENDPROC4.3機器人程序編寫四、工業機器人機床上下料程序設計PROCruku() MoveAbsJPhome,v200,fine,tool0; IFpy<3THEN!料庫前兩行放料

IFdo7=1THEN MoveJoffs(f10,-100,-py*63,0),v100,fine,tool1; MoveLoffs(f10,0,-py*63,0),v20,fine,tool1; WaitTime2; Resetdo7; WaitTime1; MoveLoffs(f10,-100,-py*63,0),v20,